Seite 3: Wieviele Bit braucht der Computer?

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Während Dell Heim-PCs mit 512 Megabyte RAM ausliefert und Windows XP-Rechner ungefähr 1,5 Gigabyte Speicher in Anspruch nehmen, um all ihre Programme abzulegen, sagen die Marketingleute, dass wir 64-Bit-Rechner benötigen, um das schnell herannahende Vier-Gigabyte-Limit zu durchbrechen. Glauben Sie ihnen nicht! Dell verkauft bereits jetzt 32-Bit-Server mit 8, 16 und 32 Gigabyte RAM. Die Marketing-Leute wollen bloß, dass wir 64-Bit-Maschinen kaufen, weil sie teurer sind.

Eine andere Angelegenheit, bei der 64-Bit-Maschinen besser sind als heutige 32-Bit-Rechner, sind Berechnungen. Während 32-Bit-Maschinen Integer-Werte zwischen 0 und 4.294.967.295 repräsentieren können, stellen 64-Bit-PCs Zahlen zwischen 0 und 18.446.744.073.709.551.615 dar. Die Möglichkeit, solche riesigen Werte in einer einzigen Instruktion zu berechnen, kann ein riesiger Vorteil sein - aber nur bei einer kleinen Anzahl wissenschaftlicher Anwendungen. Bei den meisten Büroarbeiten dagegen nützt 64-Bit-Integer-Mathematik rein gar nichts. Unsere PCs können heute schon mit 64 Bit rechnen - dazu nutzen sie spezielle Fließkomma-Einheiten oder eben mehrere 32-Bit-Instruktionen. Für die meisten Berechnungen wird 64-Bit-Mathematik-Hardware also einfach nicht gebraucht.

Mein Wort allein muss Ihnen zum Thema nicht reichen. Man muss sich nur die Geschichte anderer 64-Bit-Architekturen ansehen. Zwar sind 64-Bit in der x86-Welt noch neu, aber andere Mikroprozessoren machten den Sprung bereits in den Neunzigern mit. Alpha, MIPS64 und Sparc64 sind allesamt 64-Bit-Maschinen. Und trotzdem ignorieren die meisten dieser Rechner die oberen 32 Bit jeder Zahl - weil sie zumeist 0 wären.

All diese Argumente gegen 64-Bit-Maschinen sind gewichtig. Wenn man aber vor einem neuen Apple G5-Rechner sitzt, fühlt sich die Maschine trotzdem deutlich schneller an, als ein Rechner mit dem Vorläufer-Chip, der 32-Bit-CPU G4. Woran das liegt?

Mit einer Ausnahme (Intels Itanium-Chip) führen aktuelle 64-Bit-Maschinen 32-Bit-Code schneller aus als ihre 32-Bit-Cousins. Das hat denselben Grund, aus dem ein Intel 80386 mit 32 Bit den 16-Bit-Code schneller ausführte als der 8088 und der 80286 - die 64-Bit-Chips sind einfach moderner. Sie werden in besseren Silizium-Prozessen hergestellt, besitzen höhere Taktfrequenzen und mehr Transistoren. AMDs Athlon64 und IBMs G5 haben nicht nur breitere Register, sie haben auch mehr Funktionen eingebaut. Diese Chips können mehrere Instruktionen zur gleichen Zeit besser ausführen, besitzen neue Features wie "Out-of-order Execution" oder "Branch Predicition". Der Power Mac G5 mit seinen 64 Bit bedient vor allem 32-Bit-Code. Die Geschwindigkeit der Maschine kommt wegen seiner beiden Prozessoren, höheren Taktraten, mehr Cache-Speicher und einem besseren Speicherbus.

Natürlich hätten IBM und AMD die gleiche Technik auch in ein neues 32-Bit-Design stecken können. Heutzutage kostet die Herstellung neuer Chips aber Milliarden von Dollar. Ein 64-Bit-Prozessor rechtfertigt einen höheren Preis als eine 32-Bit-CPU, weshalb die Firmen ihre jüngste und beste Technologie lieber in ihre 64-Bit-Produkte stecken.